灌注的空间测量，实体肿瘤间质流体压力和脂质体积累

本实验的总体目标是将纳米治疗药物的瘤内积累与肿瘤微环境的特性联系起来，包括肿瘤微循环和升高的间质液压力，或 IFP。这种方法让我们可以回答有关纳米药物的重要问题。诸如是什么驱动肿瘤内纳米颗粒的异质摄取？

该技术的主要优点是允许对肿瘤微环境的特性和纳米颗粒的瘤内分布进行共定位空间映射。通过 topenge 确认适当的麻醉水平后，将药膏涂抹在小鼠的眼睛上，并将俯卧姿势的动物四肢贴在薄塑料板上。接下来，将一根连接到 20 厘米长 PE10 管的定制 27 号导管插入外侧尾静脉，并用几条胶带固定管子。

现在，在一个 1 毫升注射器中注入至少 200 微升计算机断层扫描或 CT 脂质体，以及一个 1 毫升注射器中注入至少 150 微升游离碘海醇与生理盐水混合的体积为 9：1 的比例。将 CT 脂质体注射器放入注射泵中，并将导管连接到注射器上，将泵送速率设置为每分钟 600 微升，相当于每秒 10 微升。然后将鼠标放在显微 CT 扫描仪床上，并使用激光定位系统调整肿瘤，使其每次扫描的方向大致相同。

使用 CT 扫描仪控制台软件进行每个感兴趣的成像方案，从下拉菜单中选择 bright dark，然后单击扫描按钮以启动校准并初始化系统。要在注射任何造影剂之前获得肿瘤的体积解剖显微 CT，首先检查 CT 扫描仪控制台软件指示器，确认 CT 扫描仪安全联锁装置已清除。然后选择使用 80 KB X 射线能量、70 mA 管电流并捕获 1， 000 个图像投影的扫描。

然后，启动扫描。扫描完成后，将泵设置为注入大约 150 微升脂质体溶液，然后按下开始按钮以每毫升溶液浓度 55 毫克碘注入 CT 脂质体推注。用 50 微升生理盐水手动冲洗导管，以确保注射了全部量的脂质体试剂并且导管已被清除。

10 分钟后，对肿瘤进行第二次解剖扫描，如刚才所示。要进行 DCE-CT，请将一针游离碘海醇溶液放入注射泵中，并将泵设置为以相同的注射速率注入 100 微升碘海醇。这些注射量高于 200 μL 的标准，但在恢复期间对动物进行监测，未观察到不良事件。

然后，在 CT 扫描仪控制台上，选择使用 80 KB 的 X 射线能量和 90 毫安的管电流进行 5 分钟的动态扫描，如刚才所示，在前 30 秒内每 1 秒捕获 416 次图像投影，然后每 10 秒捕获 416 次图像投影。捕获 5 秒的 DCE-CT 数据，然后启动注射泵。扫描结束时，进行第三次体积解剖显微 CT 扫描。

48-70 小时后，使用与刚才演示的相同的体积设置捕获脂质体的解剖 CT 图像。要测量 IFP，请将动物贴在 CT IFP 机器人平台上，以便肿瘤被固定并可供 CT IFP 机器人系统访问。如前所述，进行解剖显微 CT 扫描。

然后将进针前数据加载到 CT IFP 机器人对准软件中，并调整窗口和水平以可视化肿瘤。单击任何图像中肿瘤的边缘，然后在肿瘤的相邻侧选择第二个边缘位置。软件将沿两点之间的线性线计算一系列位置。

然后，从列表中选择一系列 5 到 8 个均匀分布的位置的 X、Y 和 Z 坐标。接下来，用盐水肝素溶液冲洗 IFP 系统针头，并将第一个预定针头位置输入到 CT IFP 机器人控制软件的 X、Y、Z 坐标窗口中。按下 go 按钮将机器人移动到所需位置。

然后，依次对于每个针头位置，单击 Insert needle（插入针头）按钮，将针头插入组织。捏住并松开 PE20 管，以确认 IFP 针头和组织之间的液体通讯良好，并观察 IFP 测量值是否增加并返回到 IFP 采集软件上的预捏值。最后，在插入针头的情况下进行解剖 CT 扫描，单击扫描结束时的缩回针头按钮，将针头从组织中取出。

在肿瘤中选择感兴趣的区域会产生时间/强度曲线，该曲线可用于对肿瘤中选定的血流动力学参数进行定量估计。将肿瘤体积分割成大小相等的多个感兴趣区域，可以量化这些参数在肿瘤体积内的空间分布。还可以观察到注射后 48 小时 CT 脂质体的生物分布。

如图所示，该试剂仍在血管系统中循环，在脾脏和肝脏中观察到大量吸收。这些 CT 脂质体的瘤内积累是异质性的，与肿瘤组织中心相比，主要是外周积累。针头可以通过高分辨率显微 CT 清楚地识别，从而可以在肿瘤体积内对 IFP 测量值进行空间定位。

丰盛和血浆体积分数的空间共定位测量表明与皮下肿瘤中 CT 脂质体的瘤内积累显着相关。此外，IFP 的径向分布与其他血流动力学测量值相关，表明肿瘤微循环、IFP 和脂质体的瘤内积累之间存在复杂的空间/时间关系。在尝试此程序时，将动物固定在扫描仪床上非常重要，以确保 IFP 测量之间的肿瘤运动最小。

这项工作的意义延伸到新疗法的开发。纳米颗粒的运输是构建基于纳米医学的有效疗法的关键第一步。看完这个视频后，你应该对如何在空间上绘制肿瘤间质液压力、肿瘤微循环和纳米颗粒分布有一个很好的了解。